清华大学环境学院教授施汉昌.ppt

污水处理厂一级A提标改造中的节能降耗技术 施汉昌 清华大学 环境学院 2012. 4 技术背景 控制模式与实施条件 基于DO反馈的精确曝气控制 基于进水负荷前馈与DO反馈的运行 控制技术 污水处理目标的多元化与标准的提升 需要高水平的运行与控制技术 达标前提下节能降耗的基本原则 技术背景 控制模式与实施条件 基于DO反馈的精确曝气控制 基于进水负荷前馈与DO反馈的运行 控制技术 控制模式与实施条件 控制模式与实施条件 技术背景 控制模式与实施条件 基于DO反馈的精确曝气控制 基于进水负荷前馈与DO反馈的运行 控制技术 技术背景 控制模式与实施条件 基于DO反馈的精确曝气控制 基于进水负荷前馈与DO反馈的运行 控制技术 结论和建议 在线磷酸仪 预处理装置 化学除磷加药点 在线数据传至中控室 化学强化除磷的工程示范 调频加药泵 化学除磷的控制 与定量投加相比动态控制可节省加药量18.9%，并能将出水OP稳定控制在0.2mg/L以下。 AAO化学除磷效果比较 定量投加 动态控制 动态控制应用效果比较 曝气池磷浓度 （mg/L） 除磷药剂类别 药剂投加量β（等效Al离子浓度mg/L） 磷达标所需费用(元/t) 动态控制可节约成本 0.8 mg/L 0.5 mg/L 0.8 mg/L 0.5 mg/L 2.0 聚合铝铁（液） 6（10.5） 7(12.2) 0.089 0.103 20% 1.5 4（5.2） 6（7.8） 0.044 0.067 15% 1.0 2（1.7） 5（4.4） 0.015 0.037 10% 0.8 0 3（2.1） - 0.018 5% 芦村四期除磷加药控制系统 化学除磷的动态控制 采用前馈-反馈结合的控制策略，根据加药前的流量和OP浓度，以及出水TP浓度控制加药量。 化学除磷的控制效果 加药前OP 出水TP 人工加药时出水TP波动较大，有较长时间小于0.1mg/L。采用自动控制后，出水TP基本在0.2-0.3 mg/L范围内波动。 自动控制后药剂投加量较为合理，加药前的OP浓度逐渐升高，基本稳定在0.6mg/L左右。 11月份（11.1-11.25）日均加药量6.28m3/d，控制后平均加药量（11.26-12.10）为4.6 m3/d，可节约药剂量26.7%，但目前控制系统运行时间尚短，还不具备代表性。 化学除磷对活性污泥系统影响 加药后污泥沉降性能得到一定改善，但存在使沉降性能改善的最大加药量值（比例0.15mL/L ），改善效果与污泥性状有关。 铝盐对亚硝化细菌抑制作用较明显，聚合铝铁和铁盐的生物抑制作用相对较小，药剂投加抑制情况与污泥性状有关。 药剂长期投加对污泥组分影响不明显 长期过量投加药剂会使得系统的厌氧释磷过程消失，减弱系统生物除磷功能 反硝化碳源投加控制 控制方式 前馈控制：通过进水流量和硝酸盐浓度控制碳源投加量。前馈控制 能够满足碳源实际投加量，但有时会出现过量投加的情况，增加滤 池出水的BOD。 前馈-反馈控制：碳源投加量根据进水流量和进出水硝酸盐浓度调整， 通过在线仪表控制，不会增加滤池出水BOD。 硝氮控制目标值和DO对投加量的影响 反硝化碳源投加控制 反硝化需要的COD = 2. 86*硝氮去除量 + DO + 1. 71 当需要去除的硝氮浓度较低时， DO消耗的碳源量比例较高，如何在满足工艺运行要求的前提下，尽量降低加药前的DO浓度，也是运行中需要重视的问题。 芦村四期碳源投加控制系统 反硝化碳源投加控制 目前，控制系统根据在线硝酸盐和DO仪的监测数据、设定的硝酸盐去除量和流量计算碳源投加量，控制活性砂和深床滤池的碳源投加。 * Tsinghua University 内 容 技术背景 技术背景 技术背景 地表水回用 脱氮除磷 COD去除 低碳运行 节能降耗 二级 回用水 一级A 一级B 准地表水四类 城市污水处理厂排放标准的发展 城市污水处理厂排放标准的发展 不同达标要求对应的工艺技术 18% 51% 9% 1% 1% 4% 3% 11% 2% 进水提升泵 鼓风机 回流泵 内回流泵 剩余泵 搅拌器 中水水泵 污泥脱水机 污泥输送器 鼓风曝气＋进水提升＋污泥回流＝78％ 污泥脱水＝11％ 实际污水处理厂的能耗分布 脱氮除磷工艺改进运行的一般途径 目前，COD达标已基本解决，多数污水处理厂主要是氮磷的达标排放问题。 节能（电能）： 降低曝气池末端溶解氧（节能且利于厌氧释磷和缺氧反硝化）； 在达标的前提下，适当保持出水的氨氮浓度； 在保证氨氮达标的前提下，适当缩短污泥龄（节能且有助于除磷）。 降耗（药耗）： 保持好厌氧段的状态，充分发挥生物除磷的